用氧化剥落速率评定铸造Fe-Cr-Ni-Al耐热合金抗氧化性的可行性研究

以合金的氧化增重为参照系，结合合金氧化的其它特征，对不同成分的铸造ＦｅＣｒＮｉＡｌ耐热合金的氧化膜剥落情况进行了归纳分析，试验结果表明，用氧化剥落速率来评定这种合金的抗氧化性是可行的。

渗铝钢扩散层空洞对循环氧化和剥落性能的影响

研究了热浸渗铝钢扩散层空洞对循环氧化和剥落性能的影响规律及其机理。结果表明 ,随扩散温度升高和时间延长 ,扩散层空洞不断增加 ,次外层和过渡层之间空洞逐步聚集连接成平行于表面的波浪线状空洞带 ,使高温氧化过程中扩散层产生了内氧化 ,氧化动力学曲线偏离平方抛物线规律而呈现抛物线—直线规律。因此 ,渗铝钢的长期氧化速度同时受扩散层内氧化和外氧化的控制。空洞(空洞带 )的形成对循环剥落性能也产生严重影响。探讨了空洞 (空洞带 )和内氧化的形成机理。

12X18H12T钢管蒸汽侧氧化皮及其剥落物的微观结构与形貌特征

通过对某电厂12X18H12T过热器和再热器割管样品内壁氧化皮及其剥落物进行金相检验、扫描电镜观察、微区能谱分析、X–射线衍射等试验分析,研究和总结了18-8系列粗晶奥氏体不锈钢过热器和再热器蒸汽侧氧化皮的宏观和微观结构与形貌特征。研究结果表明:该不锈钢原生氧化皮通常可分为内、中、外3层氧化物,其内层为结构致密的富铬尖晶石结构氧化物,中间层主要是结构疏松、多孔的Fe3O4,最外层为结构致密但厚度较薄的Fe2O3;剥落物主要是原生氧化皮的外两层铁氧化物,内层氧化物一般并不剥落。原生氧化皮外层剥落部位在后继运行过程中不会再生长出新的Fe3O4类氧化物,但会逐渐生长出新的Fe2O3层,该次生Fe2O3层生长速度十分缓慢。

18-8系列粗晶不锈钢锅炉管内壁氧化皮大面积剥落防治对策

对18-8系列粗晶奥氏体不锈钢过热器和再热器蒸汽侧氧化皮快速生长和大面积剥落行为及其防治对策进行了研究。结果表明:超温或运行中管壁金属温度偏高是导致蒸汽侧氧化皮快速生长的最主要原因;原生氧化皮外层与基体金属间过大的热膨胀系数差异引起的热应力导致了氧化皮的开裂和剥落;大量管子内壁原生氧化皮外层厚度同时达到或超过临界剥落厚度值导致了氧化皮的大面积剥落。防止氧化皮启停炉时大面积剥落的措施应从2个方面入手:通过控制管壁金属温度水平降低氧化皮的生长速度,从而推迟氧化皮首次发生剥落的时间并减少其剥落总量;通过运行调整改变氧化皮的剥落方式,使氧化皮在运行过程中就以碎屑状陆续剥落并随蒸汽流带出管屏,避免在停炉时以大片状发生大面积剥落。

扩散工艺对渗铝钢循环氧化和剥落性能的影响机理研究

通过不同扩散工艺实验,研究了热浸渗铝钢的抗氧化和剥落性能及其机理。结果表明,随扩散温度升高和时间延长,扩散层的空洞不断增加,次外层和过渡层之间空洞逐步聚集连接成波浪线状空洞带。在高温氧化期间,空洞带又连接成平行于表面的线状裂纹,其内部产生了内氧化。因此,渗铝钢的抗循环氧化和剥落性能不仅与扩散层组织和表面的氧化速度有关,而且与扩散层的空洞和内氧化有关。最佳的扩散工艺参数是900℃×2h。

基于有限元的溶氧蒸汽环境TP347H管氧化膜剥落特性分析

超(超)临界火电机组广泛采用给水加氧处理方式,这使得蒸汽通道合金管氧化膜发生物理和化学变化,加剧氧化膜在停炉过程中大规模剥落,影响机组安全运行。该文针对停炉过程,建立包含交界面缺陷的氧化膜热力耦合有限元模型,量化分析氧化膜外表面Fe2O3和内外层交界面缺陷对TP347H合金氧化膜剥落的影响。研究结果表明,Fe2O3对氧化膜应力没有促进作用,反而会降低氧化膜应力。Fe2O3厚度对缺陷区能量释放率的影响也较少,不是加剧氧化膜剥落的主要因素。内外层交界面缺陷对氧化膜剥落的影响远高于Fe2O3,氧化膜交界面缺陷尺寸越大,越容易导致氧化膜剥落。现有理论研究仍难以量化分析缺陷生长,在实际工程中,可利用蒸汽中铬酸根离子量间接反映氧化膜缺陷。

超临界锅炉高温受热面蒸汽侧氧化皮剥落原因分析研究

本文详细阐述了锅炉高温受热面蒸汽侧氧化皮形成的特征、剥落、堵塞的机理及其危害;从锅炉检修、运行、化学和金属监督检测等方面进行全面分析,总结经验教训,提出了预防和控制氧化皮剥落堆积堵塞锅炉高温受热面的技术措施。运行实践表明,取得了良好的效果,提高了锅炉机组运行的安全性。

超临界锅炉管内氧化皮剥落的安全控制研究

为防止超临界锅炉管内氧化皮剥落而频繁出现的超温爆管事故,提出基于安全温度变化率的超临界锅炉运行控制技术。研究超临界锅炉管内氧化皮厚度与运行时间的关系,导出氧化皮剥落的临界温度变化率与运行时间的关系式。以某600 MW超临界锅炉为例,结合工程安全裕度,绘制不同运行时间、材料、温度下防止超临界锅炉管内氧化皮剥落的安全温度变化率控制曲线。研究结果表明:超临界锅炉的运行温度越高、运行时间越长,安全温度变化率就越小;应针对不同管材,采用基于最小安全温度变化率的均匀启炉、加速停炉、停炉吹管安全运行控制技术。

锅炉高温受热面蒸汽侧氧化皮的形成及剥落机理研究进展

综合分析了各种类型的锅炉耐热钢管蒸汽侧氧化皮的微观形貌、氧化皮的层结构和成分组成。锅炉耐热钢蒸汽侧所生成的氧化皮有双层和3层结构,双层和3层结构的氧化皮的剥落位置发生在不同的亚层。对锅炉管内壁氧化皮剥落部位进行氧化皮生长的跟踪研究,可以得到氧化皮进一步生长的规律。氧化皮各层氧化物与基体金属间由于线性热膨胀系数差异所产生的热应力是导致氧化皮产生开裂和剥落的最根本原因,防治氧化皮大面积剥落的措施主要是抑制氧化皮生长速率和减少热应力的大幅度变化。由于实验室的试验条件难以模拟实际锅炉的蒸汽参数和应力变化,开发实验条件接近实际锅炉的蒸汽氧化试验是研究新型耐热钢内壁氧化皮生长及剥落机理的发展方向。

600MW机组锅炉高温受热面氧化皮剥落原因分析及防治措施

针对潮州电厂2号机组600MW锅炉过热器氧化皮剥落堵塞过热管造成管壁超温爆管的问题,对锅炉管道爆口附近铁素体钢(T23/T91)管样的金相组织及氧化皮成分与结构进行分析,得到了氧化皮的生成及剥落机理,结果表明在高温运行状况下:氧化皮的生成速度取决于金属管壁温度和钢材的抗氧化性能;氧化皮的剥落主要取决于氧化皮与金属基体的温差及温度变化速率。从锅炉运行调整、化学清洗和加强检查等方面提出了预防和减少锅炉高温受热面管内氧化皮的形成及剥落的措施。这些防治措施可有效地减少因氧化皮形成及剥落而引起管束超温爆管的事故,提高了机组的可靠性。

火力发电机组过热器/再热器氧化皮剥落问题分析与预防

过(再)热器氧化皮剥落的机理、影响因素和治理是研究热点之一。对某600 MW机组过热器、再热器氧化皮脱落问题进行了原因分析。结果表明,给水加氧造成的蒸汽中外加溶氧是造成氧化皮中合金元素流失、氧化皮结构劣化和分层的主要原因,Fe2O3和金属基底膨胀系数的差异加剧了氧化皮的脱落。通过执行分段控制机组热力系统溶氧浓度等运行控制措施,效果良好。

超临界锅炉减温水引发氧化皮剥落问题的分析与防范

超(超)临界机组锅炉高温炉管内壁氧化皮剥落堵塞引起的过热爆管是近几年来困扰机组安全运行的突出问题之一。在对两起爆管事件进行失效分析过程发现,锅炉启动过程因减温水投用不当会大大促进氧化皮的集中剥落。通过列举两起爆管案例,查阅了减温水投用记录,进一步分析表明氧化皮的集中剥落与减温水投用不当有很强的关联性。针对减温水引发的过热爆管提出的防范措施可供生产实践借鉴。

耐热钢蒸汽氧化膜生长和剥落的预测方法研究

通过建立基于Larson-Miller参数法(LMP)的氧化膜生长预测模型和基于Armitt图的氧化膜剥落模型,研究了蒸汽氧化膜的生长和剥落特性,为材料的服役应用和寿命管理提供参考。结果表明:奥氏体钢中的Sanicro25、喷丸S30432、喷丸TP347H、HR3C和SP2215基于蒸汽氧化的使用温度上限为680℃,S30432、TP347H和TP347HFG基于蒸汽氧化的使用温度上限为650℃;铁素体钢中的T/P91和T/P92基于蒸汽氧化的使用温度上限为600℃,VM12和T122基于蒸汽氧化的使用温度上限为650℃。

超临界锅炉高温受热面氧化皮剥落的原因及防治

超临界锅炉过热器和再热器管束内易产生氧化皮并剥落、堆积,造成管壁超温爆管。通过对潮州电厂600MW机组超临界锅炉爆管的分析,介绍了氧化皮生成的机理、影响氧化皮剥落的因素以及氧化皮剥落对机组的危害等相关问题,并根据潮州电厂的治理经验提出了防范措施。

超超临界直流锅炉过热器氧化皮剥落控制措施研究

针对某公司1 000 MW超超临界直流锅炉低温过热器氧化皮剥落、堆积堵塞弯头,使低温过热器管子内蒸汽流量降低,短时过热爆管、泄漏,造成机组非停事件,分析低温过热器氧化皮剥落的原因,采取有效防治措施,控制氧化皮生长速率和改变氧化皮的剥落方式,增加机组稳定运行的可靠性。

火电厂锅炉金属氧化皮剥落问题及防范措施研究

随着我国发电技术的发展,大容量、高参数火电机组大量投入使用。然而,对于超临界和超超临界火电机组来说,炉管氧化皮脱落是一个普遍存在的问题,由于氧化皮脱落堵塞而造成的锅炉爆管事故也成为近年来火电厂锅炉运行发生概率最高的事故类型。因此,探讨锅炉氧化皮脱落的原因并提出针对性的预防措施,对提高电厂运行的安全经济性有极大意义。

冶炼厂生产线精轧工作辊氧化膜剥落影响因素研究

本文通过控制单一变量开展实验,对冶炼厂生产线精轧工作辊过程中的开轧温度、工作辊冷却水量、轧制负荷对工作辊氧化膜剥落缺陷的影响进行了定量的研究。获得了上述因素与带金属表面氧化膜缺陷率的对应关系,为工艺流程设计及提高产品质量提供了依据。

火电厂锅炉管道金属内壁氧化膜的影响因素研究

研究给水加氧处理前后锅炉管壁金属氧化膜生成情况,以确定不同温度范围内金属氧化膜的主要影响因素。分析和比较了给水全挥发处理(AVT)工况和加氧处理(OT)工况下,省煤器和水冷壁管氧化膜的特点;通过试验台和现场研究数据,探讨了锅炉高温段氧化皮生成与剥离的成因。研究结果表明,纯水中加入的氧气使热力系统低温段(300℃以内)金属表面生成了具有保护作用的棕红色Fe2O3膜,这层Fe2O3膜需要连续供氧维持其稳定性;锅炉高温段受热面中18铬系列奥氏体不锈钢氧化皮剥落原因较为复杂,温度和材料本身应是主要影响因素。

超(超)临界锅炉机组高温氧化案例分析与启示

通过分析影响高温氧化的各项因素,研究了2013年国内600 MW以上等级超(超)临界锅炉机组高温氧化的典型实例。从材料、温度及介质3个方面对锅炉高温氧化及氧化皮剥落的影响进行了梳理和总结。研究发现:1 TP347H材质在晶粒度较低的情况下抗水蒸气氧化性能差;2存在汽温欠温问题的锅炉,往往也容易出现氧化皮早期剥落的问题;3制造厂家给出的壁温控制报警值不能有效指导电厂运行控制以防止氧化皮带来的问题;4锅炉采用的给水加氧处理工艺与氧化皮大面积剥落没有直接关联。最后,提出了今后高温氧化问题的研究方向和改进措施。

超临界机组锅炉对流受热面金属内壁水蒸气氧化特性研究

针对超临界机组锅炉对流受热面金属内壁水蒸气氧化现象,论述了不同材料氧化的机理和影响条件,以及高温条件下金属表面氧化膜与金属材质、合金元素、微量元素之间的关系。研究表明,对流受热面金属表面Fe2O3的增长主要是因基体铁离子扩散受到阻碍所致,奥氏体耐热钢氧化层容易剥落与材料本身特性和氧化层缺陷有关。